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multiSIM 14
Aula 02: Analise SPICE - A Analise Transiente (Transient Analysis)
Introdução
Na analise transiente o SPICE divide cada ciclo em intervalos de tempo e executa uma analise DC para cada ponto. As respostas são desenhadas em função do tempo resultando formas de onda de tensão para o nó selecionado. Em resumo, essa analise mostra os graficos da tensão em função do tempo. É o osciloscopio do SPICE.
Exemplo 01: Considere a analise de um circuito RC serie como na Figura 1.
Figura 1 - Circuito RC série para analise transiente
Para iniciar a analise, ir em Simular (Simulate)>> Analises e Simulação (Analyses and simulation). Escolha Transiente (Transient), aparecerá a janela da Figura 2. Nesta janela existem diversas aba com diversas configurações, mas as principais são:
Figura 2 - Janela de configuração Analise Transiente (Transient Analysis) com a aba Análise de Parâmetros selecionada
Na aba Analise de Parametros (Analysis Parameters) tem-se os seguintes parâmetros:
Condições iniciais (Inicial conditions), a opção padrão é Determinar Automaticamente (Determine Automatticaly).
Os limites de tempo (semelhante aos ajustes do osciloscópio) que devem ser feitos em: Tempo inicial (Start time), no exemplo 0s, e Tempo final (End Time), no exemplo0,008s=8ms. Esses valores devem ser escolhidos em função da frequencia do sinal analisado, como no caso f= 1kHz (T=1 ms) então aparecerão 8 ciclos dos dois sinais.
A precisão dos gráficos será dada pelo número de pontos escolhido. Se o campo Maximum time step não for selecionado, o Multisim escolhe o valor, mas se as formas de onda não tiverem precisão selecione esse campo e experiemente 1e-005 ou 1e-006.......etc.
Para efetuar uma análise deve-se escolher os nós e ramos para obter os resultados da análise (formas de onda), para isso clique na aba Saida (Output), Figura 3, e selecione as variaveis de interesse. Na Figura 3 foram selecionadas e adicionadas (Add) a tensão no nó 1, V(1) que é a tensão de saida (se o circuito for considerado um Filtro Passa Altas) e a tensão no nó 2, V(2), que é a tensão de entrada.
Figura 3 - Janela de configuração da Analise Transiente (Transient Analysis) com a aba Saída (Output) selecionada e já com as variáveis adicionadas à lista da direita
Após terem sido feitos os ajustes basta clicar em Simulate que será iniciada a simulação. Os resultados estão indicados na Figura 4.
Figura 4 - Resultados da simulação da Analise Transiente do circuito da Figura 1
Na Figura 4 falta configurar o grafico (mudar o fundo, adicionar linhas verticais e horizontais, adicionar cursores, etc). A Figura 5 mostra o mesmo grafico configurado.
Figura 5 - Resultados da simulação da Analise Transiente - Grafico configurado
Obs: Voce pode dar nomes mais adequados para os nós, para isso dê duplo clique no nó, aparecerá a janela da Figura 6a. Nesta janela em Preferred net name adicione o nome que voce achar mais adequado, por exemplo voce pode chamar de Vs (tensão de saida).
( a ) ( b ) ( c )
Figura 6 - ( a ) Renomeando os nós ( b ) Circuito com nós renomeados ( c ) Janela Saida (Output) com nós renomeados
.
Exemplo 02: Seja o circuito RC serie da Figura 7 para o qual desejamos obter o gráfico da tensão no capacitor em função do tempo (carga) e da tensão na resistecia em função do tempo.
Figura 7 - Circuito RC série em CC - Carga do capacitor - para analise transiente
Para obter o gráfico da tensão no capacitor, V(1), em função do tempo e da tensão na resistencia, V(2)-V(1), ir em Simular (Simulate)>>Analise (Analyses and simulation)>> Transiente (Transient). Aparecerá a janela Analise Transiente. Nessa janela insira como End time (TSTOP) o valor de 40s.
Selecione Maximum time step e anote o valor 0.001. Na aba Saida (Output) selecione e adicione V(1) que é a tensão no capacitor.Para inserir a expressão da tensão na resistencia V(2)-V(1), clique em Add expression, aparecerá uma janela chamada de Analysis Expression. No campo Expression voce inserirá V(2)-V(1) e para isso deve selecionar a tensão correspondente acima na lista e em seguida clicar em Copy varable to expression. Clique em Run.
Figura 8 - Tensão no capacitor, V(1) e na resistencia, V(2)-V(1) no circuito da Figura 7 apos configuração do grafico
Exemplo 03: Caso se deseje obter a curva da descarga do capacitor a chave deve ser colocada para baixo na Figura 5.
( a ) ( b )
Figura 9 - Circuito RC série em CC - Descarga do capacitor ( a ) Circuito ( b ) tensão no capacitor
Exercício Proposto
Determine o ganho do circuito( Vs/Ve) através de uma analise transiente considerando a chave S1 fechada (desabilita R1) e com S1 aberta.
Figura 10 - Amplificador Emissor Comum com realimentação pelo emissor